基于條紋結(jié)構(gòu)光的深度獲取研究

《基于條紋結(jié)構(gòu)光的深度獲取研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、代號10701學(xué)號1102120740分類號TN911.73密級公開題（中、英文）目基于條紋結(jié)構(gòu)光的深度獲取研究StudyofDepthAcquisitionBasedonStripeStructuredLight作者姓名李芹指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)石光明教授學(xué)科門類工學(xué)學(xué)科、專業(yè)電路與系統(tǒng)提交論文日期二○一四年三月萬方數(shù)據(jù)西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致

2、謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。申請學(xué)位論文與資料若有不實之處，本人承擔(dān)一切的法律責(zé)任。本人簽名：________日期:______________西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)

3、保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱和借閱論文；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可以允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時本人保證，畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再攥寫的文章一律署名單位為西安電子科技大學(xué)。（保密的論文在解密后遵守此規(guī)定）本學(xué)位論文屬于保密，在____年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名：________日期:______________導(dǎo)師簽名：________日期:______________萬方數(shù)據(jù)摘要I摘要隨著計算機(jī)視覺相關(guān)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，利用三維信息來理解各種場景變得越來越重要，其中

4、深度數(shù)據(jù)的獲取是必不可少的，快速、高精度、稠密的深度數(shù)據(jù)的獲取是現(xiàn)階段的研究重點。但是已有的方法或者能夠在犧牲效率的情況下獲取高精度的深度數(shù)據(jù)，或者在犧牲精度的情況下高效率的獲取深度數(shù)據(jù)。本文提出了兩種基于條紋結(jié)構(gòu)光的深度獲取方法。第一種使用黑白條紋模板，該模板中黑白條紋依照DeBruijn序列進(jìn)行編碼，以保證譯碼簡單快捷。為了獲取高精度的稠密深度數(shù)據(jù)，本文引入相位差匹配算法。該匹配算法能夠保證圖像中每個像素實現(xiàn)亞像素級匹配。另外，由于深度數(shù)據(jù)在區(qū)域邊緣處誤差較大，本文采用同一連續(xù)區(qū)域內(nèi)深度數(shù)據(jù)的連續(xù)性

5、對深度數(shù)據(jù)再優(yōu)化處理。實驗證明，對于場景中包含大面積連續(xù)區(qū)域的情況下能夠快速獲取高精度深度數(shù)據(jù)，但是當(dāng)場景中含有過多小面積目標(biāo)時，該方法失效。因此，本文提出第二種基于隨機(jī)模板的方法。該隨機(jī)模板中各列白色像素點的密度是周期的，對該模板積分后是周期信號，本文在匹配算法方面仍然選用相位差法，以保證匹配精度為亞像素級。該方法相比于第一種方法的優(yōu)勢在于當(dāng)場景中含有大量條狀區(qū)域時，可以使用區(qū)域相關(guān)匹配算法對匹配結(jié)果進(jìn)行改進(jìn)，最終保證深度數(shù)據(jù)的高精度。除此之外，第二種方法與其他全局搜索的區(qū)域相關(guān)匹配算法相比，所得深度

6、數(shù)據(jù)的精度更高，計算量大幅度減少，更容易滿足實時性要求。實驗結(jié)果顯示，該方法對硬件要求較少，所得數(shù)據(jù)精度較高，計算時間短，滿足實時性要求。關(guān)鍵詞：深度數(shù)據(jù)獲取條紋結(jié)構(gòu)光相位差匹配算法區(qū)域相關(guān)匹配算法萬方數(shù)據(jù)II基于條紋結(jié)構(gòu)光的深度獲取研究萬方數(shù)據(jù)AbstractIIIAbstractWiththedevelopmentofcomputervision,theunderstandingof3Dscenesisof increasingimportanceanddepthacquisitionisindis

7、pensable.Therefore,howto acquiredenseandaccuratedepthmapatahighspeedisakeyresearchtopic.The presentmethodscanmeasureeitherprecisedepthvalueswithlowefficiencyorrough andreal-timedepthvalues.Weproposetwodepthacquisitionmethodsbasedonstripestructuredlight.T

8、he patternusedinthefirstoneisblackandwhitestripepatternandisencodedwithDe Bruijnsequencewhichiseasytodecode.Toacquirepreciseanddensedepthmap,we choosephase-differencebasedmatchingwhichachievessub-pixelmatching.In addition,